GPS99808模块在汽车防盗系统中的应用

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        引 言

  随着社会经济的发展,以车代步的用户数量不断扩大,汽车失窃案的数量也随之增多,给人们带来了较大的经济损失。

        本文针对存在的问题,详细介绍了 Leadtek公司最新款OEM模块GPS9808在新型智能防盗系统中的应用。该防盗装置采用超低功耗MSP430单片机与GSM通信模块TC35i结合,功耗低,体积小便于隐蔽安装,同时又满足了用户远距离及时掌握汽车安全状况等多功能的需要。

  1 GPS9808的功能与特点

  GPS9808 是Leadtek(丽台)公司推出的一款功能强大、性能卓越的OEM模块。它在保持以前OEM模块优点的基础上进行了改良,是结构小巧、性能优良的低功耗 12通道模块。它的热启动时间小于8 s,重捕时间小于0.1 s;定位精度在差分模式(DGPS)下小于5 m;接口采用串行TTL电平,数据格式支持标准NMEA-0183、SiRF二进制协议。模块外部的射频金属保护保证了在嘈杂环境下同样具有最佳性能;外形尺寸为24mm×20 mm×2.6mm,功耗仅为215 mW,非常适合在汽车电子等对功耗体积要求较高的系统中应用。GPS9808引脚分布如图1所示,各引脚的功能如表1所列。

GPS9808引脚

各引脚的功能

        2 GPS9808在汽车防盗系统中的硬件设计

  该防盗装置采用GPS9808模块搜索汽车的位置、速度等状态信息,通过MSP430F169单片机处理这些信息和检测汽车钥匙开关、车门等传感器状态,并利用GSM模块TC35i与用户建立通信控制的联系。其硬件实现组成如图2所示。该装置包括GPS定位模块、CPU控制模块、GPS通信模块、传感器检测模块、声光报警模块、电源管理模块组成。具有体积小,功耗低,功能多等特点,是一种性价比较高的汽车防盗装置。

智能防盗装置硬件实现框图

  该装置主要组成电路的功能及特点:

  ①GSM 通信模块采用Siemens公司的TC35i。TC35i是Siemens公司专为GSM通信设计的专用模块。它具有语音、数据、传真和点对点短信功能,工作于EGSM900和GSM 1800频段,重量仅为10 g,在3.5~4.8 V范围内均能正常工作,可输入8~20 V/500 mA的直流电,内部有自动充电控制电路,通信速率为19.2 kbps。

  ②声光报警模块采用ISD4004集成语音芯片和发光LED,结合驱动和功放电路实现,可以方便地实现防盗系统的语音录放和灯光闪烁的安全提示以及报警功能。

  ③传感器检测模块用来实现对汽车钥匙、车门等信号的检测,同时按指令对电源、中控锁等进行控制。

  ④电源管理模块主要由LP3966和TC1017完成。两款电源管理芯片分别提供3.6 V和3.3 V供电,在节能关断模式下电流都仅为0.05μA左右;使用备用电池供电即可满足系统长期需要,可有效防止人为对汽车电源的破坏,提高了防盗系统的安全系数。

  ⑤CPU 采用超低功耗16位单片机MSP430F169。它采用1.8~3.6 V低电压,RAM数据保持方式下耗电仅为0.2μA,活动模式耗电为330μA/MIPS;在8MHz晶振工作时,指令速度可达8 MIPS,具有强大的处理能力。GPS9808与单片机的接口电路如图3所示。

GPS9808与MSP430F169接口电路图

  3 软件协议实现

  GPS9808 与单片机的通信协议采用模块支持的NMEA-0183通信协议,能提供GGA、GSA、GSV、RMC、VTG、GLL等多种可选格式。与GPS通信时,考虑到实际需要和功耗等问题,每5 s更新一次经纬度和时间数据。在此选择模块默认的输出RMC数据格式,如果此时和卫星的通信正常,则接收到的数据格式如下:

  $GPRMC,204700,A,3403.868,N,11709.432,W,001.9,336.9,170698,013.6,E*6E

  用户与防盗装置间的通信协议主要提供控制汽车状态以及查询汽车位置信息等功能。需要GPS9808提供数据的功能主要有:汽车定位信息查询、汽车正常停车区域范围设置、汽车跟踪设置等。因此不需要NMEA-0183通信协议提供的全部信息,只需要从中挑选出用得到的时间、经纬度、速度等数据位信息。

  整个防盗装置的软件采用C语言实现,由于功能较多,协议非常复杂,在此仅给出需要GPS9808数据位较多的车辆定位信息发送协议数据格式,如表2所列。

正常车辆定位信息发送数据格式

  结 语

  本文阐述了Leadtek公司的定位模块GPS9808应用于汽车智能防盗系统中的实现方法,拓宽了汽车防盗系统设计的新思路。采用该方法所设计的新型智能防盗装置不仅具有技术先进、方便、功能强大等特点,而且具有功耗低、体积小便于隐蔽安装、采用独立电源系统不易破坏、用户可远程控制汽车状态等独特优点,是目前一种非常实用的智能型汽车防盗系统。其可靠的性能经过测试和实际应用,取得了良好的效果。

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